система ночного видения для автомобиля что это такое
Система ночного видения для автомобиля – особенности функционирования
Видео про систему ночного видения для автомобиля: особенности, устройство и конструкция, функционирование. Видео про систему ночного видения для машины.
Управлять транспортным средством ночью намного сложнее, чем днем, поэтому любые действия автомобилиста в темное время суток должны быть тщательно продуманными и сконцентрированными. Предугадать дорожную обстановку в темноте достаточно сложно, что приводит к быстрому утомлению.
Для облегчения ночных путешествий на автомобилях стали использовать профессиональные комплексы ночного видения. Такие системы встречаются предпочтительно на моделях авто представительского класса. Однако их можно установить как опцию на любую машину.
Общее описание системы NVA
Специфика езды в светлых и темных условиях сильно различается. Для минимизации риска дорожно-транспортного происшествия или опасных маневров необходимо соблюдать бдительность и повышенное внимание. Система ночного видения NVA (Night Vision Assist) разработана для повышения безопасности участников дорожного движения при недостаточной освещенности.
Основное назначение автомобильной системы ночного видения сводятся к следующему:
Первые модели NVA-комплексов были разработаны и установлены на автомобили от General Motors серии Cadillac DeVille в 2000 году.
Устройство и конструкция
Для корректной работы систем NVA используется 4 составляющих элемента. Их взаимодействие способствует максимальной безопасности водителя и других участников движения:
В результате взаимодействия перечисленных устройств важные сведения преобразуются в цифровое изображение и отображаются на мониторе. В прогрессивных моделях NVA вместо физического дисплея используется технология проектирования картинки на лобовое стекло.
Подобные аппараты стоят намного дороже, но не пользуются большим спросом из-за вероятности отвлекания водителя сменяющимися картинками.
Специфика действия
В продаже предлагается несколько модификаций систем ночного видения. В зависимости от принципа работы, их разделяют на 2 большие группы: активные и пассивные.
Представители первой категории работают на базе дополнительных источников ИК-лучей, закрепленных по отдельности на машине. В большинстве случаев, активные комплексы способны обрабатывать данные с дистанции до 250 м от преграды. Картинка, отображаемая на дисплее, обладает высоким разрешением и четкостью.
Пассивные выпуски функционируют наподобие привычного тепловизора, т.е. без интеграции инфракрасного излучения. Получая тепловой сигнал, датчики проектируют схему дорожной обстановки, делая изображение максимально контрастным, но представленным в серой цветовой палитре. Заявленная производителями дальность срабатывания достигает 300 м и более.
Активные системы ночного видения часто встречаются в модельном ряду автоконцернов:
Популярные комплексы от ведущих разработчиков
Ведущие бренды постоянно усовершенствуют свои комплексы ночного видения, внедряя новые функции и возможности. В связи с этим у некоторых компаний есть собственная классификация приборов. Рассмотрим самые популярные решения.
NVA Plus om Mercedes-Benz
Разработка автоконцерна Mercedes-Benz отличается высокой эффективностью работы. Она способна информировать водителя об углублениях и дефектах дорожного покрытия, а также оповещать о потенциальной опасности.
Функциональность Night View Assist Plus построена по такому алгоритму:
Если NVA определит приближение к пешеходу, автовладелец и человек впереди получит соответствующий сигнал о потенциальной опасности. В его качестве может использоваться 3-кратная световая индикация. Но такое предупреждение работает только при отсутствии движения на встречной полосе.
Максимальная эффективность работы системы отмечается при скорости от 45 км/ч и расстоянии до препятствия около 80 м.
BMW Dynamic Light Spot
Легендарный баварский концерн снабжает свои машины продвинутым средством ночного видения, который работает на базе интеллектуального оборудования и обеспечивает максимальную безопасность езды при недостаточной освещенности.
В комплект головной оптики интегрируется несколько датчиков и вспомогательные светодиоды, заставляющие пешеходов обратить внимание на транспортное средство. Конструкция диодных фар предусматривает поворот на 180° для привлечения внимания объектов, которые только направляются в сторону проезжей части.
Audi Night Vision
Audi выпускает мощную систему ночного видения, которая является штатным средством безопасности в представительских седанах Audi A8. Первое поколение комплекса было представлено в 2010 г. Тепловизор находится возле логотипа концерна и реагирует на преграды с расстояния до 300 см. Люди и животные отмечаются желтыми иконками для максимальной концентрации автомобилиста. На экране бортового компьютера появляются сведения о приблизительной траектории перемещения объекта.
Если система определяет, что линии движения водителя и пешехода пересекаются, последний будет выделен красным цветом. Кроме того, автомобилист услышит соответствующий сигнал, указывающий на потенциальную опасность.
Установка внештатного комплекса
Оборудование для ночного видения встречается только на роскошных автомобилях, и то в качестве недешевой опции. В штатном оснащении система присутствует исключительно на элитных машинах представительского класса. Поэтому многие автовладельцы задаются вопросом о том, есть ли возможность установить средство на свою машину вручную.
Подобный монтаж вполне возможен, поскольку в продаже можно найти обширный ассортимент комплексов от российских и зарубежных производителей.
Однако нужно учитывать, что такая работа сопровождается приличными затратами. Средняя стоимость системы составляет 50-100 тыс. руб. Дополнительно нужно оценить вложения на монтажные работы и настойку оборудования, поскольку выполнить такие действия самостоятельно весьма проблематично.
Самодельные системы
Некоторые народные умельцы собирают полноценные устройства ночного видения своими руками, используя для этого подручные средства и материалы. Для предстоящей сборки нужно подготовить соответствующий комплект оборудования и сопутствующих деталей. Найти их достаточно просто на разборках и рынке.
Если вы рассматриваете вариант сборки комплекса своими руками, нужно подготовить следующие компоненты:
Сам процесс сборки системы не сопровождается особыми сложностями. При наличии минимального опыта в работе с таким оборудованием хватит нескольких часов, чтобы изготовить эффективный прибор.
Ключевая задача – грамотно объединить видеокамеру, видоискатель и ИК-датчики. Это делается посредством соединения нескольких проводов с их последующим подключением в общую схему. Дальше необходимо установить каждый прибор на свое место и проверить на предмет наличия сбоев или ошибок в работе.
Еще важно учитывать, что видеокамера и видоискатель должны функционировать от одного источника электроснабжения с идентичным напряжением. Следует предусмотреть переходник для взаимодействия экрана и видеокамеры. Нужно также приобрести переключатель для корректной работы инфракрасных излучателей и дисплея в салоне. Покупка таких комплектующих не требует особых вложений.
Достоинства и недостатки
К достоинствам приборов класса NVA заслуженно относят следующее:
Но система имеет и несколько важных изъянов:
Заключение
Без сомнения, система ночного видения – полезный и неотъемлемый атрибут комфортной, а главное – безопасной езды на автомобиле в условиях ограниченной освещенности. Самые продвинутые модели не только повышают безопасность водителя, но и оповещают пешеходов о приближении машины соответствующими световыми сигналами.
Однако, полностью доверять электронным системам, игнорируя базовые правила дорожного движения и бдительность, нецелесообразно. При непредвиденных обстоятельствах нужно четко и своевременно предпринять правильные действия, чтобы избежать столкновения.
Видео про систему ночного видения для машины:
Видео про систему ночного видения для автомобиля: особенности, устройство и конструкция, функционирование. Видео про систему ночного видения для машины.
Описание и принцип работы системы ночного видения автомобиля
Управление автомобилем в темное время суток требует от водителя гораздо большей концентрации и повышенного внимания. Ночная дорога иногда может быть совершенно непредсказуемой, поэтому не удивительно, что дальние поездки в условиях плохой видимости изматывают автовладельцев гораздо сильнее. Для того чтобы облегчить поездку после наступления темноты, инженерами была разработана специальная система ночного видения, которая устанавливается преимущественно в автомобили премиум-сегмента.
Что такое система ночного видения NVA
Условия вождения в дневное и ночное время суток значительно отличаются. Чтобы исключить возникновение опасных ситуаций в темноте, водителю приходится постоянно напрягать зрение и внимательнее всматриваться в даль. Учитывая, что на территории Российской Федерации большинство трасс остаются неосвещенными, дальние поездки в условиях плохой видимости могут стать настоящим стрессом, особенно для начинающих водителей.
Для того чтобы облегчить жизнь автомобилистов и обезопасить других участников движения в темное время суток, была разработана система ночного видения для автомобилей NVA (Night Vision Assist). Изначально данная технология применялась в военных целях, однако, сравнительно недавно перешла и в повседневную жизнь, в том числе и в автомобильную промышленность. Разработка помогает издалека увидеть пешеходов, животных или иные объекты, которые могут внезапно появиться на трассе.
Благодаря системе ночного видения водитель сможет вовремя среагировать на внезапное появление препятствия и остановить транспортное средство, исключая возможность столкновения.
Таким образом, NVA помогает автомобилисту:
Впервые Night Vision пассивного типа была установлена на американский автомобиль Cadillac DeVille в 2000 году.
Элементы конструкции
Система ночного видения состоит из четырех основных компонентов, взаимодействие которых обеспечивает безопасность на дороге:
Таким образом, все сведения, полученные датчиками, преобразуются в изображение объекта и проецируются на монитор поверх кадров видеокамеры.
В качестве альтернативы привычному монитору также может использоваться проекция изображения на небольшой участок лобового стекла. Стоимость подобного оборудования уже значительно выше. Однако меняющиеся кадры на стекле перед водителем могут отвлекать его от управления транспортным средством, поэтому такой вариант применяется довольно редко.
Принцип работы системы
На сегодняшний день существует два основных вида систем ночного видения:
Системы активного типа используют в своей работе дополнительные источники инфракрасного цвета, которые отдельно устанавливаются на транспортное средство. Обычно активные системы могут считывать информацию на расстоянии до 250 метров от объекта. При этом на экран выводится четкое изображение высокого качества.
Пассивные системы работают подобно тепловизору, не используя инфракрасные спектры. Воспринимая тепловое излучение, исходящее от объектов, датчики воспроизводят картину происходящего на дороге. Поэтому изображения в таком случае получаются более контрастными, но менее четкими, отображаются в серых тонах. Зато дальность работы системы увеличивается примерно до 300 метров, а иногда и больше.
Системы активного типа применяются, например, такими крупными автопроизводителями, как Мерседес и Тойота. Пассивные NVA устанавливают концерны Ауди, БМВ и Хонда.
Несмотря на то, что пассивные системы обладают большей дальностью, специалисты в большинстве случаев отдают предпочтение активным приборам NVA.
Системы ночного видения, разработанные крупными концернами
Каждый автопроизводитель всегда старается привносить что-то новое в созданные ранее функции и системы. Поэтому некоторые крупные автомобильные концерны разработали свои разновидности приборов ночного видения. Приведем самые известные примеры.
Night View Assist Plus от Mercedes-Benz
Ярким образцом активной системы NVA является разработка концерна Мерседес – Night View Assist Plus. Ее уникальная особенность заключается в том, что система сможет проинформировать водителя даже о небольших ямах и неровностях дорожного полотна, а также предупредить пешеходов о возможной опасности.
Работа Night View Assist Plus происходит следующим образом:
Если Night View Assist Plus зафиксирует на дороге пешехода, то автомобиль автоматически предупредит его о возможной опасности, подав несколько коротких световых сигналов фарами. Однако такое предупреждение сработает лишь в том случае, если на трассе отсутствует встречный поток машин, водителей которых свет фар может ослепить.
Наиболее результативно система от Мерседес работает в условиях, когда скорость автомобиля превышает 45 км/ч, а расстояние от транспортного средства до препятствия или пешехода составляет не более 80 метров.
Dynamic Light Spot от BMW
Еще одной значимой разработкой является система Dynamic Light Spot, созданная инженерами немецкой компании БМВ. В основе используется интеллектуальный прибор ночного видения, который стал еще более совершенным в отношении безопасности пешеходов. Фиксировать опасную близость людей к дороге позволяет уникальный датчик сердцебиения, который может обнаружить человека или другое живое существо на расстоянии до 100 метров.
Вместе с остальными элементами системы, в оптику автомобиля монтируются дополнительные светодиоды, которые своевременно привлекут внимание пешеходов и предупредят их о приближении машины.
Диодные фары способны поворачиваться на 180 градусов, что предоставляет возможность привлечь внимание даже тех людей, которые еще только приближаются к проезжей части.
Night Vision от Audi
В 2010 году свою новинку представил концерн Ауди. Тепловизионная камера А8, удобно разместившаяся на машине возле эмблемы автопроизводителя, способна «видеть» на расстоянии до 300 метров. Людей система выделяет желтым цветом, чтобы гарантированно привлечь внимание водителя. Также бортовой компьютер Audi способен вычислить возможную траекторию движения пешехода. Если автоматика определит, что пути автомобиля и человека пересекутся, пешеход будет отмечен на дисплее красным цветом. Дополнительно система воспроизведет звуковой сигнал, который предупредит об опасности.
Можно ли купить внештатное оборудование
Система ночного видения присутствует в комплектации автомобиля довольно редко. В основном NVA в качестве заводской функции можно увидеть в дорогих иномарках премиум-сегмента. При этом у автомобилистов возникает законный вопрос: можно ли установить Night Vision в свой автомобиль самостоятельно? Такой вариант действительно возможен. На рынке представлен большой выбор доступных систем как от российских, так и от зарубежных производителей.
Правда, сразу стоит отметить, что покупка обойдется недешево: в среднем цена оборудования на рынке колеблется от 50 до 100 тысяч рублей. Дополнительные расходы будут связаны с монтажом и настройкой оборудования, так как самостоятельно установить все приборы будет не так просто.
Преимущества и недостатки
Какой бы совершенной ни казалась разработка, облегчающая передвижение на автомобиле в ночное время, она имеет как свои преимущества, так и недостатки. К очевидным плюсам NVA можно отнести:
Среди минусов системы NVA водители отмечают:
Прибор ночного видения может существенно облегчить управление автомобилем в темное время суток. Наиболее совершенные системы позаботятся не только о безопасности водителя, но и предупредят пешеходов о приближающемся автомобиле. Однако каждому автомобилисту важно помнить, что полностью полагаться на приборы нельзя: водитель всегда должен быть сконцентрирован на дороге, чтобы в случае непредвиденной ситуации вовремя принять нужные меры и избежать дорожно-транспортного происшествия.
Что такое ночное видение автомобиля система CNV?
Главная страница » Что такое ночное видение автомобиля система CNV?
Автомобильное ночное видение (CNV — Car Night Vision) – очередная технология оснащения транспортных средств, направленная на обнаружение и предупреждение водителя о препятствиях. Рассмотрим подробнее ночное видение автомобиля – технологию обнаружения препятствий в ночное время, и как работает эта система вне досягаемости автомобильных фар. Сразу отметим: новейшими разработками используются алгоритмы, определяющие, является ли источник инфракрасного излучения живым организмом на проезжей части. Затем устройством активируется элемент фары или другой, чтобы таким способом предупредить водителя и объект на дороге.
Развитие автомобильных систем ночного видения
Системы ночного видения, предназначенные для установки в легковом автомобиле, традиционно использовались только в машинах высшего класса. Однако теперь ситуация меняется в пользу владельцев обычных машин
Две конфигурации автомобильного ночного видения
За весь период разработки устройств подобного рода были созданы два типа конфигураций:
Работа каждой из конфигураций отличается своими особенностями, что естественным образом отражается на эффективности и прочих свойствах технологии ночного видео для автомобилей.
Системой ночного видения обычно используется инфракрасный датчик, смонтированный в области решетки автомобильного радиатора. Датчиком идентифицируются объекты на дороге, излучающие тепло. Собственно, датчиком, в данном случае, выступает видеокамера, фиксирующая инфракрасный спектр чуть выше диапазона видимого света.
Сигнал от датчика обрабатывается электроникой и выводится как изображение на дисплей, установленный в области приборной панели перед водителем автомобиля. Алгоритмы обнаружения и обработки инфракрасных сигналов постоянно совершенствуются. Однако в целом структура применима к любой конфигурации системы.
Как работает пассивное ночное видение?
Пассивные системы распространены больше активных систем ночного видения. Устройством пассивного типа определяется тепло, без необходимости дополнительного облучения. Излучающие тепло объекты (люди, животные) отображаются на ЖК-дисплее автомобиля более яркими засвеченными изображениями. Холодные объекты, соответственно, выглядят затемнёнными.
Такой вид объектов, зафиксированных тепловизионной камерой, отмечается на дисплее системы ночного видения легкового автомобиля. В зависимости от типа конфигурации (пассивная, активная) монохромное изображение несколько меняется
Между выражено тёмными и яркими светлыми объектами также выделяются объекты серых тонов, которыми обычно выступают дорожное полотно, камни на обочине. Нагретые солнцем в течение дня, такие объекты тоже излучают тепло в часы вечернего времени. В целом изображение дисплея напоминает фотографический негатив.
Пассивное автомобильное ночное видение позволяет определить объект на расстоянии до 300 метров (технический параметр). При скорости движения транспорта 100 км/час на проселочной дороге, такое расстояние преодолевается теоретически за 10-15 секунд. То есть, у водителя есть время для принятия решения.
Пассивные системы показывают эффективную работу в условиях дождя и тумана. Большинство современных автомобилей работают с пассивными датчиками, в том числе многие модели «Audi» и «BMW». С другой стороны, пассивные системы работают менее эффективно в условиях высоких температур окружающей среды. Если выражаться картинно – датчики пассивного типа чувствуют белых медведей на фоне снега лучше, чем верблюдов на фоне песка в пустыне.
Например, для «BMW» верхний предел эффективности составляет 35ºC. Датчики установлены в нижней области решетки, а иногда непосредственно под бампером. Поэтому на светофоре, где скапливается масса автомобилей плотно один за другим, на экране ничего не видно, кроме выхлопной трубы стоящего впереди автомобиля.
Как работает активное ночное видение?
Активные автомобильные системы ночного видения используют инфракрасный облучатель, иногда часть кластера фар, для облучения полотна дороги в диапазоне инфракрасного спектра. Изображение получается более высокого разрешения, чем в случае пассивной конфигурации. Элементы дороги и здания проявляются существенно лучше. По качеству такое изображение сопоставимо с кадрами чёрно-белого телевизора.
Пример работы устройства с активной конфигурацией демонстрирует более высокое качество изображения на дисплее, но вместе с тем такие системы показывают меньший уровень чувствительности на расстоянии по сравнению с пассивными устройствами
При активном ночном видении можно установить камеру выше и непосредственно в салоне автомобиля, например, в зеркале заднего вида, для лучшего обзора. Как и в случае с обычными фарами, диапазон подсветки активных систем ночного видения уменьшается в условиях:
соответственно, эффективность действия на расстоянии также снижается. Достаточно хорошее изображение активной системы теоретически может позволить управлять машиной непосредственно через дисплей ночного видения. Однако практически такое управление невозможно. Исключение составляют отдельные случаи, когда в течение непродолжительного времени функция облучателя чётко показывает осевую линию тротуара и края дорожной разметки.
Существенным недостатком активной конфигурации является дальность обнаружения объекта, оцениваемая расстоянием не больше 150-200 метров. Поэтому некоторые производители автомобилей нередко используют метод сочетания систем ночного видения, объединяя пассивное и активное зондирование. Одним из примеров является устройство «Mercedes-Benz», где приемлемая дальность обнаружения и хорошее монохромное изображение.
Как установить ночное видение автомобиля?
Рассмотрим технику инсталляции ночной видеосистемы на автомобиль, опираясь на общепринятую концепцию, с учётом разработанных систем после 2016 года (то есть самых новых на данный момент).
Монтаж инфракрасной камеры
Последние разработки тепловизионных камер, как правило, поддерживают беспроводное соединение для связи с модулем обработки сигнала и дисплеем водителя. Источником питания устройства является аккумулятор автомобиля. Форма камеры разрабатывается обычно в соответствии с конструкцией дисплея и других деталей.
Классическое место установки тепловизионной камеры – впереди радиатора автомобиля. Также камерам предъявляются определённые требования по углам относительно горизонта
Кроме того, монтажные размеры устройства и конструкции монтажных частей выполняются с учётом простотой установки и адаптации под различные виды транспортных средств. Конструкция современной тепловизионной камеры надежна, сделана под скрытую установку.
Монтаж тепловизионной камеры традиционно осуществляется впереди автомобиля. Инсталляция может отличаться, в зависимости от модели транспортного средства. Однако, как правило, автомобильная решетка радиатора аккуратно вырезается по центру, после чего устройство монтируется за уровнем радиаторной решётки.
Благодаря малым габаритам устройства, зазор между радиаторной решёткой и внешней границей линзы минимален. После монтажа обрезанный кусок решётки радиатора устанавливается на место и крепится любым удобным способом. Важным моментом монтажа является обеспечение беспрепятственного обзора для объектива камеры, без ограничений обзора частями радиаторной решётки.
Установка тепловизионной камеры производится с помощью специальных винтов, входящих в комплект поставки. Владельцу машины или механику рекомендуется для ознакомления инструкция по установке. Строго под прямой угол камера устанавливается за счёт специальных деталей-регуляторов.
Установочные размеры и другие детали
Рекомендуемые размеры для установки по вертикали — оптимально 650 мм от точки касания передних шин с землёй до центра объектива камеры. По горизонтали – строго по центру между головными фарами (или противотуманными фарами) с максимальным расстоянием 790 мм и минимальным расстоянием 480 мм, соответственно.
Точно рассчитанная область инсталляции камеры тепловизора играет существенную роль в работе всего устройства в целом. Поэтому этому моменту монтажа придают особое значение
Установка камеры в максимальном диапазоне является более адекватной, поскольку снижает риск повреждения камнями и другими факторами дорожного состояния. К тому же, камеру тепловизора желательно располагать как можно дальше от двигателя, чтобы предотвратить чрезмерный нагрев.
Установленную тепловизионную камеру необходимо точно выровнять по уровню горизонта. Допускается отклонение угла выравнивания устройства по горизонту с расчётом +/- 2°. Также возможно установить тепловизионную камеру в других местах передней области автомобиля, но максимальный уровень эффективности, как отмечается практикой, достигается при установке устройства именно в центральной части.
Для проверки условий работы тепловизионной камеры после монтажа, кабель питания необходимо соединить с аккумуляторной батареей автомобиля. Беспроводная система устройства запускается автоматически и самостоятельно распознаёт дисплей. Свечение индикатора питания демонстрирует сигнал успешного подключения системы.
Особенности тепловизионных камер
Тепловизионные камеры не поддерживают обычные стеклянные линзы, поскольку стекло отражает тепловое излучение, не пропускает инфракрасные лучи сквозь линзу. Обычно применяются следующие материалы для изготовления тепловизионных линз:
Следовательно, все эти материалы удачно подходят для LWIR (длинноволновой камеры тепловизора), имеющей спектральную полосу 8-14 микрон. Кроме того, система обычно дополняется неохлаждаемым микроболометром с полем зрения 24°x18°.
Монтаж дисплея и блока адаптера системы ночного видения
Для современного модуля мобильного типа ограничений по монтажу практически не существует, учитывая наличие беспроводного интерфейса связи. Владелец современного комплекса ночного видения автомобиля, по сути, волен установить монитор где угодно. Главный момент – обеспечить хорошую видимость и удобство управления.
Так примерно выглядит концепция современного беспроводного дисплея автомобильной системы ночного видения. Более удобный вариант для водителя, по сравнению с устаревшими встроенными дисплеями
Как правило, модули беспроводных дисплеев оснащаются кронштейнами-присосками (по типу камер заднего вида). Благодаря такой детали, очень просто и удобно закрепить модуль практически в любом месте. Старые версии систем, как правило, предполагали жёсткий встраиваемый монтаж монитора непосредственно в панель перед водителем и применение проводного питания.
Модуль адаптер размещается также в любой удобной зоне автомобиля, но желательно предусмотреть такое месторасположения, чтобы кабель питания укоротить до минимально возможной длины. Этим действием предотвращается возможное появление наводок по цепям питания (например, от генератора), способным провоцировать нарушение работы беспроводной системы.